Question

在恒温恒容的条件下，发生H₂（g）+I₂（g）?2HI（g），已知①②③的平衡状态中，HI%相同，填写表中的空白：

编号	起始状态（mol）			平衡时HI的物质的量（mol）
	H2	I2	HI
已知	1	2	0	a
①	2	4	0	2a
②	0	0.5	1	0.5a
③	m	n（n≥2m）	（2n-4m）	n-m

Answer 1

分析：恒温恒容下，发生H₂（g）+I₂（g）?2HI（g），该反应前后气体的物质的量不变，已知及①②③的平衡状态中，HI%相同，则为等效平衡，已知中平衡状态n（HI）=amol，故HI%=

amol

1mol+3mol

=

a

3

，
①平衡状态n（HI）=n_总（混合气体）×HI%；
②根据平衡时n（HI），计算n_总（混合气体），令H₂、I₂分别为xmol、ymol，按化学计量数转化到左边，满足n（H₂）：n（I₂）=1：2，再结合总的物质的量列方程计算x、y的值；
③按化学计量数转化到左边，满足n（H₂）：n（I₂）=1：2，令HI为amol，则转化到左边可以得到0.5amolH₂、0.5amolI₂，
故（m+0.5a）：（n+0.5a）=1：2，据此计算a的值，利用平衡状态n（HI）=n_总（混合气体）×HI%计算．

解答：解：恒温恒容下，发生H₂（g）+I₂（g）?2HI（g），该反应前后气体的物质的量不变，已知及①②③的平衡状态中，HI%相同，则为等效平衡，已知中平衡状态n（HI）=amol，故HI%=

amol

1mol+3mol

=

a

3

①反应前后气体的物质的量不变，故平衡时n（HI）=（2mol+4mol）×

a

3

=2amol；
中n（H₂）：n（I₂）=2mol：4mol=1：2，与已知为等效平衡，
②平衡时HI的物质的量为0.5amol，故混合气体的总的物质的量为

0.5amol

a 3

=1.5mol，1molHI转化到左边可以得到0.5molH₂、0.5molI₂，令H₂、I₂分别为xmol、ymol，则：x+y+1=1.5，且（x+0.5）：（y+0.5）=1：2，联立解得x=0，y=0.5；
③令HI为amol，则转化到左边可以得到0.5amolH₂、0.5amolI₂，故（m+0.5a）：（n+0.5a）=1：2，解得a=2n-4m，故混合气体的总的物质的量为mmol+nmol+（2n-4m）mol=（3n-3m）mol，故平衡时n（HI）=（3n-3m）mol×

a

3

=（n-m）amol；
故答案为：

编号	起始状态（mol）			平衡时HI的物质的量（mol）
	H2	I2	HI
已知	1	2	0	a
①	2	4	0	2a
②	0	0.5	1	0.5a
③	m	n（n≥2m）	（2n-4m）	（n-m）a

．

点评：考查化学平衡的有关计算、等效平衡，难度中等，理解等效平衡规律是解题关键，注意等效平衡规律：1、恒温恒压下，按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量之比相同，为等效平衡；2、恒温恒容下，若反应前后气体气体发生变化，按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量相等，为等效平衡；若反应前后气体的体积不变，按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量之比相同，为等效平衡．